Yanine Quiroz3/jun/2019
Para muchos, asuntos como el tráfico, la contaminación o las enfermedades, pueden ser problemas propios de las grandes ciudades. El investigador del IF, Alejandro Pérez Riascos, ve en ellos, en cambio, seductores sistemas complejos que le ofrecen la oportunidad de usar física y matemáticas para entenderlos y, con suerte, prevenirlos.
“¿Cómo se distribuyen las ciudades?, ¿cómo se mueve la gente en esas ciudades? Al parecer hay reglas matemáticas detrás de eso y estoy trabajando en encontrar algunas de ellas”, menciona Pérez Riascos, quien a principios de 2019 se incorporó como investigador asociado en el Departamento de Sistemas Complejos del IF, donde estudiará la dinámica de las redes para entender la movilidad urbana.
La movilidad ha sido parte de la vida de Alejandro, quien ha recorrido más de 3 mil kilómetros desde su natal Colombia hasta México para integrarse a uno de los grupos de investigación en sistemas complejos más importantes del país.
Su atracción por la ciencia comenzó en su infancia, cuando despertó en él una fascinación especial por las matemáticas. La relación que llevaba con su padre lo nutrió de un espíritu científico: “mi padre era muy curioso, me enseñaba a desarmar objetos y a pensar en por qué funcionan las cosas”, recuerda.
Al tomar sus primeras clases de física se dio cuenta de que las matemáticas se encontraban “vivas” y ayudaban a describir la naturaleza. “Desde el primer momento en que conocí la física me encantó y decidí estudiarla”.
Hablar de su país le provoca una inevitable sonrisa. Cuenta que cuando vivía en Colombia estudió física teórica y física matemática y luego hizo una maestría en ciencias físicas en la Universidad de los Andes, en Bogotá. Fue en ese momento cuando empezó a trabajar temas de redes en un grupo de investigación de mecánica cuántica.
Ese primer acercamiento lo impulsó a venir a México a realizar su doctorado en el IF. “En mi país se conoce que la UNAM es una de las mejores universidades. Me gustó mucho esta casa de estudios y cuando vi que el Instituto de Física recibía a estudiantes de doctorado, decidí aplicar y me aceptaron”.
Ya en el doctorado trabajó con el investigador José Luis Mateos en el grupo de sistemas complejos. Una de las preguntas que Alejandro abordó era cómo se mueve una partícula en una red; para entenderlo utilizó modelos teóricos y computacionales que resultaron ser eficientes para explorar otro tipo de redes.
También desarrolló técnicas para comprender mejor la movilidad, como la herramienta llamada cálculo fraccionario, una extensión del cálculo tradicional que se aplica a los sistemas complejos para analizar procesos que tienen memoria o que espacialmente poseen efecto de largo alcance.
Un ejemplo de ello es la forma en la que los espacios pueden propiciar las relaciones sociales: los encuentros previos de dos o más personas en un mismo lugar de trabajo pueden generar una futura amistad entre ellas.
Con base en esa idea y en distintos métodos para analizar redes, Alejandro ha decidido analizar la estructura espacial y la movilidad de las personas en las ciudades, porque las urbes, dice, podrían tener leyes fundamentales que expliquen su estructura, distribución y la movilidad de las personas en ella.
Por eso, él cree que entender bien esos procesos podría ayudar a tomar decisiones políticas que mejoren la movilidad en las ciudades, pues muchas veces no se hace una planeación de movilidad con base en el conocimiento científico disponible, lo que después podría traducirse en problemas ambientales o de salud.
“Podría aportar mejoras, por ejemplo, a la organización del transporte, ¿qué tal una nueva política en la administración del metrobús o nuevas rutas de transporte público? Y pensando en cómo se mueve la gente, modificar algunas cosas de las políticas o ver cómo regular mejor las bicicletas compartidas”, cuestiona.
En un artículo publicado en Plos One en 2017, Alejandro y José Luis Mateos examinaron cómo surgen las redes de encuentros entre personas que habitan en una misma ciudad.
Para ello realizaron modelos matemáticos que simularon las redes de encuentro entre caminantes aleatorios. Luego, mediante la aplicación celular Foursquare recabaron datos reales de habitantes de las ciudades de Nueva York y Tokio, quienes después de que interactuaban varias veces en determinados sitios de interés, por ejemplo, en una parada de autobús, un museo, un hospital o un monumento, formaban redes de encuentro.
Comparar estas redes de encuentro simuladas y reales les permitió a los investigadores conocer cómo la gente se aglomera más en ciertos lugares, cómo se desplazan o qué rutas siguen. La idea de descifrar esos patrones es que surjan, por ejemplo, alternativas de transporte más convenientes para contrarrestar la aglomeración o el tráfico.
“Empezamos a analizar esta red de coincidencias, la importancia de esto es que podemos saber cuáles son las redes que se forman a partir de esos encuentros entre las personas. De esa forma podríamos saber qué tan fácil puede propagarse una enfermedad respiratoria en una ciudad o cómo emergen las relaciones de amistad”, señala el físico.
Lo que ha desarrollado con esta y otras investigaciones le permitió colaborar en abril de este año en el libro Fractional Dynamics on Networks and Lattices, donde junto con investigadores de Reino Unido y Francia analiza ciertos procesos que ocurren en redes y estructuras usando el método de caminata aleatoria de Markov, que en el caso de su artículo en Plos One le sirvió para entender cómo se mueve un “agente” que va visitando sitios de interés, como museos, restaurantes, gimnasios y otros espacios comunes.
Si algo le recuerda a Alejandro la razón de su propia movilidad, y de haber venido a residir en México, es su pasión por visitar un sitio de interés particular: el IF. “Para mí significa una gran oportunidad investigar cosas nuevas y contribuir al desarrollo del país, y no solo de México, se puede beneficiar a toda Latinoamérica, que de verdad necesita bastante trabajo en ciencia”, resaltó.
